Service 工作过程

Service 启动模式工作过程

Service 的启动过程从 ContextWrapper 的 startService 方法开始

应用进程

ContextWrapper 的 startService 实现为 ContextImpl 的 startService , 该方法中调用 startServiceCommon 方法

startServiceCommon 方法中调用 ActivityManagerNative.getDefault().startService() , ActivityManagerNative.getDefault() 得到的是 IActivityManager 的实现类对象,ActivityManagerNative 实现了该接口的抽象类。ActivityManagerService 为该类的实现类。
有关 ActivityManagerNative.getDefault() 方法请看 Activity 启动过程

系统进程

AMS 的 startService 方法中,调用了 ActiveServices 的 startServiceLocked 方法,ActiveServices 是一个辅助 AMS 管理 Service 的类,startServiceLocked 的最后调用了 startServiceInnerLocked 方法,其中有一个 ServiceRecord 类,服务记录,贯穿服务启动的整个过程。

startServiceInnerLocked 中调用 bringUpServiceLocked ,接着在其中调用 realStartServiceLocked() 方法

realStartLocked 中,调用 app.thread.scheduleCreateService() , app.thread 为 IApplicationThread 对象的实现类对象,ApplicationThread 为其实现类,为 ActivityThread 的子类

IApplicationThread 实现类对象的 scheduleCreateService 方法完成了 Service 的创建和启动,接着调用 sendServiceArgsLocked 方法,其中调用 app.thread.scheduleServiceArgs 方法通过 Handler 来完成调用 Service 的 onStartCommand

应用进程

scheduleCreateService 中通过 Handler H 发送 Message 将执行从 Binder 线程切换到主线程,调用 ActivityThread 的 handleCreatService 方法和 handleServiceArgs 完成创建和启动

应用进程中 Service 的创建和启动

handleCreateService 方法中

  • 第一步,通过类加载器创建 Service 类对象,通过 LoadedApk 的 makeApplication() 得到 Application 对象
  • 第二步,ContextImpl.createAppContext 完成 Service 的 Context
  • 第三步,启动过程中 Intent 携带的数据也随启动过程传递到 Service 中,调用 Service 的 attach 方法完成与 Context 的绑定及数据初始化
  • 第四步,调用 Service 的 onCreate() 完成启动

handleServiceArgs 方法中

  • 调用对应 Service 的 onStartCommand 方法

Service 启动过程进程转换

应用进程主线程 --> AMS系统进程 --> AMS 中通过 ApplicationThread 中调用 ActivityThread 的 Handler 处理消息切换到应用进程主线程

Service 绑定模式工作过程

应用 A 进程

ContextWrapper 的 bindService 方法,中调用 ContextImpl 的 bindService 方法,接着调用 bindServiceCommon 方法

bindServiceCommon 中首先将客户端的 ServiceConnection 对象转化为 IServiceConnection 的实现类对象,因为绑定过程有可能是跨进程的,ServiceConnection 不可以直接传递,因此 ServiceConnection 必须借助 Binder 才能让远程服务器回调自己的方法

IServiceConnection 继承了 IIntreface 接口, ServiceDispatcher.InnerConnection 为 IServiceConnection 的实现类,并且继承了 Binder,InnerConnection 方法充当了 Stub 的角色,通过 LoadeApk 的 getServiceDispatcher 方法中完成 ServiceConnection 到 InnerConnection 的转化,LoadApk 中保存了一个 ArrayMap 集合 mServices,存储了一个应用当前活动的 ServiceConnection 和 ServiceDispatcher 的映射关系,因为一个 Context 可能绑定了多个 Service,所以使用集合保存

private final ArrayMap<Context, ArrayMap<ServiceConnection, LoadedApk.ServiceDispatcher>> mServices
    = new ArrayMap<Context, ArrayMap<ServiceConnection, LoadedApk.ServiceDispatcher>>();

系统会首先查找是否存在相同的 ServiceConnection 对应的 ServiceDispatcher ,如果不存在就重新创建一个 ServiceDispatcher 对象,将其存储在 mService 中并以当前 ServiceConnection 为 key

在 ServiceDispatcher 内部又保存了 ServiceConnection 和 InnerConnection 对象。当 Service 和客户端连接后,系统通过 InnerConnection 的 Proxy 代理来调用 InnerConnection 中的方法,InnerConnection 中持有 ServiceDispatcher 对象的弱引用,调用 ServiceDispatche 对象中 ServiceConnection 的 onServiceConnected 方法。当 ServiceDispatcher 创建好之后,getServiceDispatcher 会返回其保存的 InnerConnection 对象。

ServiceDispatcher 的 getServiceDispatcher 方法可以得到一个 IServiceConnection 实现类对象, InnerConnection 为 IServiceConnection 的实现类。getServiceDispatcher 方法可以完成 ServiceConnection 到 IServiceConnection 的转换。 转换过程其实就是 ServiceDispatcher 中同时保存了 ServiceConnection 和 InnerConnection 对象,并在 InnerConnection 的方法中调用 ServiceDispatcher 的方法来获取 ServiceDispatcher ,ServiceDispatcher 中即可调用 ServiceConnection 的方法。

系统进程 & 应用 B 进程

bindServiceCommon 中接着调用 ActivityManager.getDefault().bindService() 方法, ActivityManager.getDefault 同启动模式,即为调用 AMS 的 bindService

AMS 的 bindService 中调用 ActiveServices 的 bindServiceLocked ,从中调用 bringUpServiceLocked 同启动模式,realStartServiceLocked --> app.thread.scheduleCreateService 完成Service的启动,并且在完成 Service 启动之后,以启动该 Service 过程中传递的数据为 key,Srevice 为值,放入 ActivityThread 的一个集合ArrayMap mServices 中。

在 realStartServiceLocked 方法中,调用 app.thread.scheduleCreateService 之后,还会调用 ActiveServices 的 requestServiceBindingLocked 方法,从中调用 app.thread.scheduleBindService ,同启动过程,传递到 ActivityThread

ActivityThread 中 handleBindService 方法中,会以绑定过程中的数据为key 在 mServices 集合中取到 Service,调用 Service 的 onBind 方法,得到返回的 IBinder 对象,此时服务器已经完成了启动和绑定,但是客户端还不知道,所以继续调用 ActivityManagerNative.getDefault().publishService(); 将 IBinder 继续传递到系统进程。

AMS 中 调用 ActiveServices 的 publishServiceLocked 方法,其中调用 c.conn.connected 方法

c.conn 为一个由绑定过程中传递数据得到的 IServiceConnection 实现类对象,为一个 Binder ,实际是由绑定时的 ServiceConnection 转换成的 LoadedApk 的内部类 ServiceDispatcher.InnerConnection 的 Proxy 代理,InnerConnection 为IServiceConnection 的实现类

InnerConnection 代理的 connected 方法会通过 IPC 调用客户端中 InnerConnection 的对应方法 ,InnerConnection 中执行了 ServiceDispatcher 的 connected 方法,connected 方法中,调用了 ActivityThread 中 Handler 的 post 方法,参数中传递了 Runnable,该 Runnable 类为 ServiceDispatcher 的内部类,其 run 方法中调用了 ServiceDispatcher 类中的 doConnected 方法。使用 Handler 的 post 方法是为了将线程切换到主线程中。

每个 ServiceDispatcher 中都保存了 ServiceConnection 和 InnerConnection 对象, doConnected 方法中则调用了该 ServiceDispatcher 中保存的 ServiceConnection 的 onServiceConnected 方法,由于通过 post 方法已经切换到主线程,所以这个方法在主线程中调用。而 Service 的 onBind 方法中返回的 IBinder 对象也在 doConnected 方法中以参数形式传递到了 onServiceConnected 方法中。整个绑定过程结束。

绑定结束后,通过绑定得到的 Ibinder 使用 IPC 完成客户端调用服务器端工作完成任务

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